基于放样法的NURBS自由曲面设计

在逆向工程中出现了各种不同的参数曲面描述方法，但是在自由曲面设计过程中．最初的型线只是曲面截面的初步构想，而且轮廓也很粗糙。如何使二维平面的型线描述上升到三维物理空间的曲面构造，是需要解决的问题。为此，给出了用NURBS截面曲线构造自由曲面的放样法，重点研究了在放样法中截面曲线的生成方法．该方法适合于平面脊线同时有多条截面线的自由曲面生成。     

自由曲面重构中的Hilbert扫描-小波变换去噪处理

介绍了小波分析理论在曲面去噪中的应用,在所设计的原始曲面上随机设置噪声,对含噪声的原始曲面型值点数据进行Hilbert扫描和小波分解,提取低频分量,再应用Unigraphics软件中的NURBS完成曲面重构,并对曲面重构的精度和效率进行了分析、验证。     

可变阶数NURBS曲面的相机标定模型

农用机器人对作业对象的定位、测量和识别等都需要借助视觉系统(相机)来完成,因此相机标定精度至关重要。提出一种可变阶数NURBS曲面的相机标定模型,即在像平面的高失真区域应用较高阶数的NURBS曲面模型作为标定依据,其他区域用较低阶数的NURBS曲面模型,在不过多增加标定计算负担的前提下,提高了整体的标定精度。该模型应用标定误差的预评估方法将像平面进行"区块"划分,依此匹配模型阶数,实现标定精度和计算量的综合优化。由于NURBS曲面隐式标定模型的优越性能,使标定不依赖于相机的光学特性,理论上可校正相机的所有失真。实验结果表明,标定平均误差在0.89 mm以内,可满足农用机器人的应用要求。     

基于NURBS的空间分度凸轮廓面重构与仿真

利用空间分度凸轮廓面方程获取离散点云数据,采用非均匀有理B样条(NURBS)重构凸轮廓面,构建空间凸轮参数化特征模型。基于该模型,进行凸轮分度机构的运动学仿真,生成加工制造模型,实现空间凸轮NURBS廓面的仿真加工和四轴铣削NURBS创成。仿真和创成误差分析结果表明,从动件运动规律曲线更加光顺,最大速度Vmax和最大加速度Amax等运动特性值均优于修正正弦曲线,廓面创成误差与加工路线的曲率有关,最大误差出现在曲率绝对值最大处且不超过0.01 mm。因此,廓面NURBS重构技术,是一种有效的空间凸轮设计和创成方法。     

基于特征线的复杂曲面重构技术

对提取点云数据的边界线、主要线和截面线等特征线进行了研究.提出了基于边特征线的点云数据区域分割技术,研究了特征识别、基于特征建立数据分块间的约束关系,实现了将测量数据分块.根据边界特征拟合曲面,进而完成复杂曲面的建模.最后以摩托车前面板的整个逆向过程为例.阐述基于边特征线曲面构造技术的应用,并凸现出了其在边界特征点云提取,特征线的提取以及在复杂曲面拟合方面的优势,很好地解决了复杂型面间的拟合重构问题.     

基于逆向工程的车门外板曲面重构

利用三坐标测量仪测得轿车车门外板的点云数据,经数据处理后,应用CATIA软件中的相关模块进行曲面重构。以此为例探讨如何由实物或样品反求产品CAD模型的逆向设计的一般流程。     

面向曲面品质分析的曲面离散技术

曲面品质分析是车身开发过程中必不可少的一步,准确的曲面品质分析需要高质量的曲面离散网格,提出了一种新的面向曲面品质分析的裁剪参数曲面离散技术。该方法在单张曲面离散时考虑曲面局部不光顺区域的存在;充分利用曲面边界信息查找两曲面公共边界上的网格;在两曲面网格边界缝合时,直接以公共边界上网格数少的曲面网格为基准,另一曲面网格根据边界网格连接的需要,按照一定规则进行网格顶点替代和网格删除,以实现高效率、高质量、面向曲面品质分析曲面离散,最后以实例验证了算法的有效性。     

基于曲面重构的塑料异型材挤出模具制造技术

提出了一种基于曲面重构技术的塑料异型材挤出模具制造新技术。采用三角网格化方法,在不需要重建曲面模型的情况下,对测头半径进行三维补偿;采用基于3个基准点的数据直接对齐方法解决了多视数据对齐的问题。在分析模头型腔曲面特点的基础上,提出应用扫掠曲面对模头型腔进行曲面重构的新方法;对曲面重构误差和总反求误差进行了分析。经实践证明,该方法有效地缩短了挤出模具开发周期并提高了模具质量。     

汽车车身曲面重构技术应用

为了对现有车身进行修改,并在此基础上进行改进,利用CATIA为工具,以实际汽车车身为对象,以B样条及NURBS曲面为曲面构造方法进行汽车车身曲面的重构,从而达到了汽车车身曲面光顺性要求。     

曲面局部光顺的补丁曲面检测线方法

反射线法和高亮线法是评价车身曲面质量的常用方法,提出基于补丁曲面质量检测线(反射线或高亮线)局部光顺NURBS曲面算法.利用曲面不光顺区域光顺的补丁曲面质量检测线替换原曲面质量检测线中位于补丁曲面的部分;利用修改后的曲面质量检测线及曲面不光顺区域的边界条件建立曲面局部光顺的线性方程组.根据曲面不光顺区域控制点影响曲面不光顺区域的程度对各控制点的位移量进行平滑处理.通过实例验证了算法的有效性.     

直线刀轨的NURBS变换

针对高速、高精度加工中NURBS刀轨生成的需求,提出了一种基于直线刀轨的NURBS刀轨生成算法.该算法根据相邻直线刀轨的几何特征,通过对直线刀轨分段的方法,从直线刀轨中识别出适合NURBS变换的轨迹段和不适合NURBS变换的轨迹段,并把适合NURBS变换的段变换成NURBS.如果拟合误差大于容许误差值,则在误差最大的数据点再次进行分段处理后重新变换成NURBS.算法应用实例表明,该算法具有可行性和实用性.     

基于点云数据的NURBS曲面重建研究

提出一种基于点云数据的NURBS曲面重建方法,针对数据点的分布不均匀性,进行非均匀B样条曲线控制点的反算,通过累积弦长法构造非均匀节点矢量,保证了曲面的插值精度和曲面重建的质量。     

基于NURBS的流体机械叶片交互式CAD研究

论述了在流体机械叶片设计过程中采用非均匀有理B样条方法,构造各种曲线、曲面。实现了以统一的数学模型对所用到的自由型曲线的描述和对二次曲线的精确表示;增强了叶片计算机辅助设计系统的交互设计能力;对改进叶片的设计方法和提高其设计质量具有实际意义。     

基于NURBS的离心泵弯曲形扩散的

论述了采用非均匀有理B样条（NURBS）方法，在离心泵弯曲扩散管设计过程中构造曲线和曲面；系统地论述了弯曲形扩散的内外轮廓线、过流断面和扩散管表面的并互式计算辅助过程；利用ANSYS软件的CFD功能进行扩散管内部流动计算分析，为改进其设计提供可靠的依据；该方法对改进离心泵弯曲形扩散管的设计方法和提高其设计质量具有重要的意义。